Mikä on moderni fysiikka?
FysiikkaModerni kuvaa uusia fysiikan käsityksiä, jotka on kehitetty 1900-luvun kolmen ensimmäisen vuosikymmenen aikana ja jotka perustuvat fyysikkojen teoreettisiin ehdotuksiin Albert Einstein ja Max Planck. Syntymisen jälkeen tsuhteellisuusteoria Einsteinin ja kvantisointisähkömagneettisten aaltojen, tämä uusi tutkimusalue syntyi, mikä laajensi klassisen fysiikan rajallista näköalaa.
Kattavampi kuin Fysiikkaklassikko, Moderni fysiikka pystyy selittämään vaa'at paljon pieni (atomi- ja subatomiset) ja erittäin suurilla nopeuksilla, hyvin lähellä valonnopeus. vuosisadan fyysikot XX tajusi, että nykyinen tieto ei riittänyt selittämään sellaisia ilmiöitä kuin valosähköinen ilmiö Tai mustan kappaleen säteily. Niinpä alettiin nostaa esiin useita hypoteeseja luontoantaakevyt ja asia ja niiden välisestä vuorovaikutuksesta.
Tärkeitä löydöksiä modernista fysiikasta
Useat kokeet merkitsivät modernin fysiikan historiaa ja kehitystä. Niistä voimme mainita ne, jotka ovat antaneet meille syvemmän käsityksen aineen ja atomien rakenteesta ja myös valon luonteesta. Katso joitain esimerkkejä näistä tärkeistä löytöistä, jotka merkitsivät modernin fysiikan alkua:
Vuonna 1895 Wilhem Rontgen löysi röntgensäteiden olemassaolo, näkymätön tyyppi erittäin tunkeutuvaa säteilyä.
Vuonna 1896 Antoinebecquerel löysi radioaktiivisuus.
Muutama vuosi myöhemmin, vuonna 1900, saksalainen fyysikko MaksPlanck ehdotti, että sähkömagneettisen kentän kuljettamalla energialla olisi arvoja kvantitoitu, moninkertaistaa koko pienimmän ja vakion määrän.
Vuonna 1905 suhteellisuusteoriansa avulla hän AlbertEinstein osoitti, että kehykset liikkuvat nopeudella paljonpitkä,Seuraava à nopeus eteneminen antaakevyt, kokea ajan kulumista ja etäisyyksien mittaamista eri tavoin.
Vuonna 1913 NielsBohr ehdotti, että atomien ytimiin siroteltujen elektronien energiatasot ovat kvantitoitu, eli sen energian antaa pienimmän arvon kokonaislukukerta.
Vuonna 1924 kaksinaisuusAalto-hiukkanen, fyysikon perustama LouisDe'Broglie, osoitti, että mikä tahansa ruumis voi käyttäytyä kuin aalto.
Vuonna 1926 mekaniikkaKvantti, fyysikkojen työn tulos WernerHeisenberg ja Erwin Schrödinger.
Toisin sanoen FysiikkaModerni onnistui tutkimaan luonnetta maailman-mikroskooppinen ja suuret nopeudetsuhteellinen, joka tarjoaa arvokkaita selityksiä useille fyysisille ilmiöille, jotka on siihen asti ymmärretty väärin.
Nykyaikaisen fysiikan maamerkit
→ Atomistinen teoria
THE teoriaatomistinen syntyi kreikkalaisten ajattelijoiden keskuudessa tarinoitasisäänMiletus ja atomistit Democritus ja Leucipus. Näille ajattelijoille aine koostui pienemmistä, tuhoutumattomista ja jakamattomista hiukkasista, joita kutsuttiin atomiksi.
Atomistinen teoria sai voimaa fyysisten tutkimusten aikana ehdotettujen erilaisten atomimallien ansiosta. Katso alla joitain tärkeitä tutkijoita ja heidän atomiteoriansa:
JohnDalton: hän uskoi, että atomit olivat massiivisia ja jakamattomia ja että aineita muodostettiin erisuuruisten atomien yhdistelmillä.
J. J. Thomson: tämän tutkijan mukaan elektronit, joilla on negatiivinen sähkövaraus, sirottiin positiivisen varauksen pinnalle.
ErnestRutherford: Rutherfordille atomien positiivinen sähkövaraus oli keskittynyt erittäin tiheälle ja pelkistyneelle alueelle, jota kutsutaan atomituumaksi.
NielsBohr: Bohr-mallin mukaan elektronit sijoittuivat atomien ytimien ympärille energialla kvantitoituna, toisin sanoen he käyttivät vain tiettyjä energiatasoja, jotka olivat a: n kerrannaisia pienempi.
Katso myös: Atomic mallit
Nykyisellä käsityksellä siitä, mitä atomit ovat, on ollut useita vaikutuksia koko historian ajan, ja se on käynyt läpi useita muutoksia. Jotkut tärkeimmistä ehdotuksista atomien ja aineen ymmärtämiseksi tulivat esimerkiksi fyysikoilta De'Broglie,Heisenberg ja Schrodinger. Tarkista:
Louis De'Broglie: ehdotti aineaaltojen olemassaoloa, ominaisuutta, joka selittää elektronien kaksoiskäyttäytymisen.
WernerHeinsenberg: ehdotti epävarmuuden periaatetta osoittaen, että kvanttihiukkasten sijaintia ja liikkeen määrää ei voida määrittää samanaikaisesti ja täsmällisesti.
ErwinSchrodinger: yhtälönsä avulla hän pystyi määrittämään alueet, jotka todennäköisimmin löytävät elektronin atomiatumasta.
Katsomyös:Kvanttimekaniikan syntymä
→ Mustan kehon säteily
Fysiikan osalta se luokitellaan runkomusta mikä tahansa elin, joka kykenee absorboimaan kaiken siihen tulevan säteilyn ja lähettämään sen uudelleen lämpösäteilynä lämpötilan mukaan.
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
Mustarunkosäteilyn ongelma oli yksi fysiikan pääkysymyksistä 1900-luvun alussa. Hypoteesin avulla mustien kappaleiden lähettämien sähkömagneettisten aaltojen energian kvantitoimisesta saksalainen fyysikko Max Planck esitteli ratkaisun tähän ongelmaan.
→ Öljyn pudotuskoe
O öljyn pudotuskoe, suorittaa fyysikko RobertAndrewsMillikan, pystyi määrittämään sähköisen varauksen suuruusluokan elektronit. Tässä kokeessa käytetty laite koostui ruiskupullosta, joka ruiskutti öljypisaroita niiden väliin kaksi levyä, jotka on järjestetty sähkövarautuneina pystysuunnassa siten, että pisarat olivat staattisia ilmaa. Siihen asti kunnes tämä koe tehtiin, elektronien varausta ei tiedetty, vain niiden välinen suhde veloittaa ja sinun pasta.
Katsomyös: Elektronin löytäminen
→ Franck-Hertz -kokeilu
O koesisäänFranck-Hertz validoinut atomimallin NielsBohr. Tämä koe osoitti, että on mahdollista virittää vain kaasun atomeja tasoillaerityinen energiankulutus sekä energiatasojen kvantitointi, Bohr.
→ Rutherford-koe
Kuuluisa Rutherford-koe kaksi hänen oppilasta, Hansgeiger ja ErnestMardsen. Tässä kokeessa pommitettiin ohut kultalehti hiukkasiaalfa (heliumatomien ytimet) suurella nopeudella. Huomattiin, että törmäyksen jälkeen joidenkin näiden hiukkasten kulmat vaihtelivat paljon. Joissakin tapauksissa myös kimmota alfa-hiukkasia, mikä viittasi raskaiden ja erittäin tiheiden atomiatumien olemassaoloon.
→ Gravitaatiolinssien löytäminen
Ilmiö linssipainovoimainen se tapahtuu suurten massojen, kuten tähtien ja planeettojen, aiheuttaman avaruusajan vääristymisen vuoksi. Ehdotti yleisen suhteellisuusteorian mukaan AlbertEinstein, massiivisten kappaleiden aiheuttama painovoima on seurausta aika-ajan helpotuksen muodonmuutoksesta. Tämän seurauksena, kun etenee epämuodostuneen aika-ajan läpi, valossa tapahtuisi poikkeama.
Tähtitieteilijät havaitsivat tämän ilmiön mittaamalla vuonna 1919 tapahtuneen täydellisen auringonpimennyksen keston. Mittaukset tehtiin samanaikaisesti Jyväskylän kaupungissa Sobral, joka sijaitsee valtion osavaltiossa Ceará, on päällä He ovatThomas ja Prinssi.
Katsomyös: Einstein ja Ceará
→ Michelson-Morley-kokeilu
- kokeilu Michelson-Morley osoitti, että sähkömagneettiset aallot kykenevät etenemään itse tyhjössä, joten ne eivät tarvitse väliainetta siihen. Tämän ominaisuuden todistamiseksi tutkijat AlbertMichelson ja EdwardMorley käytti suurta interferometriä (valohäiriöiden tutkimiseen käytetty laite), joka oli kastettu täyteen altaaseen Elohopea. Täten vältettäisiin kaikenlainen tärinä, joka kykenisi vaikuttamaan erittäin herkkään mittaukseen.
Kyseisessä kokeessa mitattiin valon heijastumisaika tarkasti kohdistetuissa peileissä. Jos maa liikkuu väliaineessa, jossa valo etenee, heijastuneissa säteissä tulisi havaita pieniä poikkeamia, joita ei tapahtunut. Siksi tutkijat todistivat ehdotetun teorian.
→ Valosähköinen vaikutus
O Se on tehtyvalosähköinen se oli ilmiö ilman tyydyttävää selitystä, kunnes AlbertEinstein. Pystymällä selittämään tämän vaikutuksen, Einstein sai a NobelsisäänFysiikka. Idean kautta MaksPlanck, Albert Einstein laajensi energiakvantisoinnin teoriaa mustarunkosäteilystä minkä tahansa tyyppiseen säteilyyn, mikä vahvisti käsitteen aaltopartikkelien kaksinaisuudesta.
yleinen suhteellisuusteoria
THE suhteellisuusteoriayleinen on yleistys erityisestä suhteellisuusteoriasta, jonka on kehittänyt myös saksalainen fyysikko Albert Einstein. Tämän teorian mukaan massiiviset kappaleet, kuten planeetat ja tähdet, kykenevät deformoimaan avaruusajan kangasta tai helpotusta. Tämä muodonmuutos puolestaan aiheuttaa painovoimaa.
Tähtien ja planeettojen painovoima vääristää avaruusaikaa aiheuttaen painovoiman.
______________________
*Kuvahyvitykset: Benjamin Couprie, Institut International de Physique de Solvay / Wikimedia Commons.
Minun luona. Rafael Helerbrock
Joka päivä altistumme erityyppiselle säteilylle. Olipa klinikka röntgentutkimusta varten tai yksinkertaisesti kävellen kadulla, ruumiimme pommitetaan jatkuvasti. Merkitse vaihtoehto, joka antaa säteilyn tunkeutuvan eniten ihmiskehoon.
Kun tarkastelemme sähkömagneettisen säteilyn spektriä, voimme löytää minkä tyyppisiä korkean energian fotoneja?
